كارثة طبيعية

إرشادات تصميم الإضاءة بالطاقة الشمسية بعد الكوارث وإعادة الإعمار والإنقاذ

/في , /بواسطة

في مناطق الكوارث حيث تنهار شبكات الطاقة، تصبح الإضاءة الشمسية شريان الحياة للبحث والإنقاذ والمساعدات الطبية واستقرار المجتمع. يدمج هذا الدليل معايير CIE ومواصفات المعدات التي تم اختبارها ميدانيًا وحالات الإنقاذ في العالم الحقيقي لتقديم مبادئ تصميم قابلة للتنفيذ لأنظمة الإضاءة الشمسية في البيئات القاسية.

برج إنارة بالطاقة الشمسية

الإضاءة الشمسية للإنقاذ

معلمات الإضاءة الأساسية لسيناريوهات الكوارث

متطلبات الإضاءة

  • طرق الإخلاء: الصيانة 0.5-10 لوكس على الخط المركزي لمسارات الهروب، بحد أدنى 0.5 لوكس في نهاية التشغيل (معيار CIE 193:2010). تتطلب المناطق الحرجة مثل مناطق الفرز 20-30 لوكس للإجراءات الطبية.
  • عمليات البحث: يجب أن تحقق أبراج الإضاءة المتنقلة 45-60 لوكس على مساحة تتراوح بين 1400 و2000 متر مربع عند نشرها على ارتفاع 9 أمتار، مما يتيح اكتشاف الحطام وتحديد هوية الضحايا.

فعالية الإضاءة والتوحيد في الإضاءة

  • كفاءة الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED): تحديد الأولويات ≥ 130 لومن/ثانية مصابيح LED (على سبيل المثال، برج إضاءة مولدات الطاقة الشمسية بقدرة 400 واط مع خرج 130 لومن/ثانية) لتقليل حجم اللوحة الشمسية وحمل البطارية.
  • توزيع الشعاع: استخدم العدسات الغامرة بزاوية 45°-60° للتغطية الواسعة في الملاجئ المؤقتة، بينما تناسب الحزم الضيقة بزاوية 30° المهام الدقيقة مثل إصلاح المعدات.

درجة حرارة اللون و CRI للاستخدام في حالات الطوارئ

اختيار CCT

  • 4000 ك - 5000 ك أبيض نهاري 4000 ك - 5000 ك: مثالي لمناطق الإنقاذ، حيث إنه يعزز التعرف على الأجسام ويقلل من إجهاد العين أثناء العمليات الممتدة. ويستخدم برج الإضاءة المتنقل RPLT-5300 مصابيح LED بدرجة 5000K لمحاكاة ظروف ضوء النهار الضرورية لرعاية المصابين.
  • 2700 ك - 3000 ك أبيض دافئ 2700 ك - 3000 ك: يوصى به للملاجئ المؤقتة للتخفيف من القلق بعد الكوارث، بما يتماشى مع إرشادات اللجنة الدولية للمساواة بين الجنسين بشأن تقليل الضغط النفسي لدى السكان النازحين.

مؤشر تجسيد اللون

  • CRI ≥80 للمحطات الطبية لضمان التقييم الدقيق للجروح وتحديد الأدوية بدقة. استخدمت المستشفيات الميدانية في مجال الإغاثة من الزلزال في نيبال مصابيح شمسية ذات إضاءة عالية CRI لمنع التشخيص الخاطئ في ظل الإضاءة الضعيفة.

التصميم الهيكلي: الأعمدة والأبراج المتحركة

الارتفاع والتباعد

  • الأعمدة الثابتة:: ارتفاع 6-9 أمتار مع تباعد 25-30 متراً للطرق الرئيسية؛ 4-6 أمتار أعمدة على مسافات 15 متراً لممرات المشاة.
  • الوحدات المتنقلة: الصواري الهيدروليكية (8.5-11 متر) على مقطورات، مثل برج الإضاءة الشمسية الصاري الهيدروليكي التلسكوبي بطول 9 أمتار، مما يتيح الانتشار السريع في المناطق الساخنة في حالات الكوارث.

متانة المواد

  • فولاذ مجلفن (≥3.5 مم): يقاوم التآكل في المناطق المعرضة للفيضانات؛ تتطلب المناطق الساحلية 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ لتحمل رذاذ الملح.
  • مقاومة الرياح: يجب أن تتحمل جميع الهياكل ≥40 م/ث هبوب رياح (أي ما يعادل ظروف الإعصار)، كما تم التحقق من صحة سلسلة Optraffic SLT في الإغاثة من الأعاصير في الفلبين.

تحديد حجم النظام الشمسي للظروف غير الموثوقة

قدرة البطارية

  • 7-10 أيام من الحكم الذاتي: احسب باستخدام المعادلة:البطارية آه = (يوميًا بالساعة × أيام النسخ الاحتياطي) ÷ (جهد النظام × عمق التفريغ)مثال: يتطلب نظام 400 واط مع نسخة احتياطية لمدة 5 أيام بجهد 24 فولت بطاريات AGM 1600 أمبير (كما هو الحال في برج إضاءة مولدات الطاقة الشمسية بقدرة 400 واط).

تكوين الألواح الشمسية

  • ألواح السيليكون الأحادية البلورية: ضمان ≥ 1200 واط إجمالي الطاقة ≥1200 واط (على سبيل المثال، ألواح 6×200 واط) لإعادة شحن البطاريات في 5-7 ساعات من ضوء الشمس. تعمل وحدات التحكم MPPT على تعزيز كفاءة التحويل إلى 95%.
برج إنارة بالطاقة الشمسية

برج إنارة بالطاقة الشمسية

أدوات التحكم الذكية وإدارة الطاقة

التعتيم التكيفي

  • عملية ثلاثية المراحل:
    1. الطاقة الكاملة (18:00 - 22:00): إخراج 100% لأنشطة الإنقاذ القصوى.
    2. وضع الاستعداد (22:00:22-06:00): 50% سطوع 50% للحفاظ على الطاقة.
    3. تنشيط الحركة: طاقة فورية 100% عندما تكتشف أجهزة الاستشعار الحركة.

المراقبة عن بعد

  • دمج وحدات إنترنت الأشياء لتتبع جهد البطارية والإضاءة وحالة العطل. يتميز جهاز RPLT-5300 بتنبيهات في الوقت الفعلي عبر الاتصالات عبر الأقمار الصناعية في مناطق الكوارث النائية.

اقتصاديات التكلفة والنشر السريع

الاستثمار الأولي

  • أبراج الإضاءة المتنقلة: $8,300-8,300-$28,000 لكل وحدة (على سبيل المثال، برج إضاءة شمسية 4 × 500 واط)، حسب ارتفاع الصاري وسعة البطارية.
  • الوحدات المحمولة باليد: $20-$50 للفوانيس القابلة للنفخ من نوع LuminAID (65 لومنات، ووقت تشغيل لمدة 30 ساعة)، وهي ضرورية لمجموعات الإخلاء الفردية.

عائد الاستثمار والتمويل

  • الإعانات الإنسانية: تغطي برامج الإغاثة التابعة للأمم المتحدة 30-501 تيرابايت 3 تيرابايت من تكاليف الأنظمة المؤهلة. بعد زلزال نيبال في عام 2015، تم دعم 701 تيرابايت إلى 3 تيرابايت من الإضاءة الشمسية التي تم نشرها من خلال المساعدات العالمية.
  • وفورات العمر الافتراضي: تلغي أنظمة الطاقة الشمسية تكاليف وقود مولدات الديزل ($0.5-1T4T1.2/L) وتقلل من تكاليف الصيانة بمقدار 60% مقارنة بالبدائل المعتمدة على الشبكة.

دراسات حالة مثبتة ميدانياً

  • إعصار هايان في الفلبين (2013): زودت فوانيس LuminAID أكثر من 30,000 عائلة نازحة بإضاءة بقوة 65 لومن لمدة 30 ساعة للشحنة الواحدة، مما أتاح توزيع المياه ليلاً وتعليم الأطفال في مراكز الإجلاء.
  • زلزال تركيا-سوريا (2023): أبراج الإضاءة RPLT-5300 المزودة بمخرجات 280,000 لومن تعمل على تشغيل مستشفيات ميدانية بمساحة 200 متر مربع، وتدعم نوبات الجراحة لمدة 12 ساعة دون الحاجة إلى شبكة.

فكرة أخيرة: في سيناريوهات الكوارث، تعتبر الإضاءة الشمسية أكثر من مجرد إضاءة - إنها بنية تحتية للبقاء على قيد الحياة. من خلال إعطاء الأولوية لمصابيح LED عالية الكفاءة، وتصميم البطاريات الزائدة عن الحاجة، وقابلية التنقل القوية، تعمل هذه الأنظمة على سد الفجوة بين الإنقاذ الفوري وإعادة الإعمار على المدى الطويل. كيف يمكن لدمج التطهير بالأشعة فوق البنفسجية-جيم في أبراج الإضاءة الشمسية أن يعالج تحديات الصرف الصحي بعد الكوارث؟

قاعدة عسكرية تعمل بالطاقة الشمسية لإضاءة الشوارع

دليل حلول وتصميم مصابيح الشوارع بالطاقة الشمسية للقواعد العسكرية

/في , , /بواسطة

أفضل حلول الإضاءة الشمسية للقواعد العسكرية

في القواعد العسكرية الحديثة، تعتبر حلول الإضاءة الموثوقة والفعالة والاقتصادية أمرًا بالغ الأهمية. أنظمة الإضاءة الشمسية أصبحت أنظمة الإضاءة الشمسية للقواعد العسكرية الخيار المفضل بشكل متزايد نظرًا لخصائصها الصديقة للبيئة وقلة صيانتها. فيما يلي أفضل حلول الإضاءة الشمسية للقواعد العسكرية لتلبية احتياجاتك.

قاعدة عسكرية تعمل بالطاقة الشمسية لإضاءة الشوارع مكونات النظام

1.1 الألواح الشمسية

  • سبب الاختيار: تضمن الألواح الشمسية أحادية البلورية عالية الكفاءة بكفاءة تزيد عن 20% أقصى قدر من الاستفادة من الطاقة.
  • إعدادات: تم تجهيز كل مصباح بلوحة شمسية أحادية البلورة بقوة 200 واط، وجهد الخرج 24 فولت. يتم ترتيب عدد الألواح الشمسية بشكل معقول بناءً على حجم القاعدة وظروف الإضاءة.
  • زاوية التثبيت: يتم تعديل زاوية التثبيت بناءً على خط العرض المحلي؛ في جزر شيشا، الزاوية المثالية هي حوالي 20 درجة لتحقيق أقصى قدر من استقبال الطاقة الشمسية.

1.2 البطاريات

  • سبب الاختيار: تتمتع بطاريات ليثيوم أيون بعمر طويل وتكاليف صيانة منخفضة، وقادرة على التشغيل المستقر في البيئات القاسية.
  • إعدادات: تم تجهيز كل مصباح ببطارية ليثيوم أيون 24 فولت / 200 أمبير في الساعة، مما يضمن التشغيل الطبيعي لمدة 7 أيام ممطرة متتالية.
  • إدارة الشحن والتفريغ: تعمل وحدات التحكم في الشحن الذكية مع الحماية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد وتعويض درجة الحرارة وميزات الاسترداد التلقائي على إطالة عمر البطارية.

1.3 مصابيح LED

  • سبب الاختيار: تضمن مصابيح LED عالية الكفاءة تأثيرات إضاءة ممتازة مع توفير الطاقة.
  • إعدادات: يستخدم كل ضوء مصباح LED بقوة 100 واط مع خرج يبلغ 10000 لومن، ودرجة حرارة لون تتراوح بين 5000 كلفن و6000 كلفن، ومؤشر تجسيد اللون (CRI) لا يقل عن 80.
  • الموقع: تم تصميم مسافة أعمدة الإنارة لتكون 30 مترًا للطرق الرئيسية، و40 مترًا للطرق الثانوية، و50 مترًا لمناطق المعيشة لضمان الإضاءة الكافية.

1.4 أنظمة التحكم

  • كشف الوقت: يكتشف النظام تلقائيًا الوقت الحالي، ويشغل الأضواء من الساعة 7:00 مساءً حتى منتصف الليل، ويدخل وضع السكون من منتصف الليل حتى الساعة 6:00 صباحًا، ويعيد الشحن من الساعة 7:00 صباحًا حتى الساعة 5:00 مساءً.
  • كشف شدة الضوء: يتحقق النظام مما إذا كان جهد اللوحة الشمسية يتجاوز جهد البطارية لإدارة الشحن بشكل فعال.
  • المراقبة عن بعد: يتيح الاستفادة من تقنية إنترنت الأشياء المراقبة عن بعد والصيانة لمعالجة المشكلات على الفور، مما يقلل من تكاليف الصيانة.
  • ميزات السلامة: يوفر النظام الحماية ضد الصواعق والرياح القوية والغبار، مما يضمن الأداء السليم في البيئات القاسية.

2. معلمات الإضاءة الرئيسية

2.1 لومن (لومن)

  • الطرق الرئيسية: يجب أن يكون متوسط اللومن 10000 لومن على الأقل.
  • الطرق الثانوية: يجب أن يكون متوسط اللومن 7000 لومن على الأقل.
  • مناطق المعيشة: يجب أن يكون متوسط اللومن 5000 لومن على الأقل.
  • المجالات الخاصة: مثل مراكز القيادة ومراكز الحراسة يجب أن يكون متوسطها 12000 لومن على الأقل.

2.2 فعالية الإضاءة

  • أضواء LED: بشكل عام أعلى من 150 لومن/وات.
  • المصابيح الفلورية: حوالي 80 لومن/وات.
  • المصابيح المتوهجة: حوالي 20 لومن/وات.

2.3 التوحيد

  • الطرق الرئيسية: يجب أن يكون التوحيد 0.4 على الأقل.
  • الطرق الثانوية: يجب أن يكون التوحيد 0.35 على الأقل.
  • مناطق المعيشة: يجب أن يكون التوحيد 0.3 على الأقل.
  • المجالات الخاصة: يجب أن يكون التوحيد لمراكز القيادة ومراكز الحراسة 0.5 على الأقل.

2.4 درجة حرارة اللون

  • الطرق الرئيسية والثانوية: درجة حرارة اللون المقترحة بين 5000 كلفن و6000 كلفن.
  • مناطق المعيشة: درجة حرارة اللون المقترحة تتراوح بين 4000 كلفن و5000 كلفن للحصول على بيئة إضاءة مريحة.
  • المجالات الخاصة: درجة حرارة اللون المقترحة تتراوح بين 6000 كلفن و7000 كلفن لتحسين الوضوح البصري.

2.5 مؤشر تجسيد اللون (CRI)

  • الطرق الرئيسية والثانوية: يجب أن يكون CRI على الأقل 80.
  • مناطق المعيشة: يجب أن يكون CRI على الأقل 70.
  • المجالات الخاصة: يجب أن يكون CRI على الأقل 85.

3. تصميم النظام وتحسينه

3.1 تركيب الألواح الشمسية

  • موقع: اختر مناطق خالية من العوائق حول القاعدة أو في الجزء العلوي من أعمدة الإضاءة.
  • زاوية: قم بتحسين زوايا التثبيت استنادًا إلى خطوط العرض المحلية للحصول على أقصى قدر من استقبال الطاقة الشمسية.

3.2 ارتفاع عمود الإنارة والمسافة بينهما

  • ارتفاع: يجب أن تكون أعمدة الطريق الرئيسي 10 أمتار، والطرق الفرعية 8 أمتار، ومناطق المعيشة 6 أمتار.
  • التباعد: الطرق الرئيسية 30م، والطرق الفرعية 40م، والمناطق السكنية 50م.

3.3 تحسين نظام التحكم

  • الإدارة الذكية: تأكد من تشغيل البطاريات في الظروف المثالية لإطالة عمرها.
  • الضبط التلقائي: يتم ضبط سطوع الأضواء تلقائيًا استنادًا إلى ظروف الطقس والإضاءة.
قاعدة عسكرية تعمل بالطاقة الشمسية لإضاءة الشوارع

https://luxmanlight.com/led-solar-street-light-outdoor/

4. تطبيق الكاميرات والأضواء الشمسية المتكاملة

4.1 توصيات التثبيت

يوصى بتثبيت كاميرات وأضواء شمسية متكاملة عند مدخل القاعدة والمخرج والتقاطعات الحرجة والمناطق الرئيسية لضمان المراقبة الفعالة وتعزيز السلامة.

4.2 الميزات الرئيسية

  • كاميرات عالية الدقة: دقة 1080 بكسل مع إمكانية الرؤية الليلية تضمن الوضوح حتى في الليل.
  • وحدات الاتصال: تتيح وحدات GPRS أو 4G المدمجة نقل البيانات في الوقت الفعلي.
  • التحكم الذكي: تدعم أنظمة التحكم المتكاملة لكل من الكاميرات والأضواء المراقبة والتعديلات عن بعد.
  • مقاومة للطقس: تم تصميمه لتحمل الظروف القاسية مع ميزات مثل مقاومة الصواعق والرياح ومقاومة الماء والغبار (IP67).

5. الشروط والتوصيات المقترحة

5.1 المناطق ذات أشعة الشمس الوفيرة

اختر نظام الإضاءة الشمسية البحتة، فهو مثالي للمناطق مثل جنوب الصين وصحاري الشرق الأوسط بسبب البساطة، وانخفاض تكاليف الصيانة، وكفاءة الطاقة.

5.2 المناطق ذات أشعة الشمس المعتدلة

اختر نظام الطاقة الشمسية وشبكة الطاقة المختلطة، والذي يوفر ضمانًا مزدوجًا في مناطق مثل شمال الصين ووسط أوروبا، مع درجة عالية من الموثوقية والقدرة على التكيف.

5.3 المناطق التي تتوفر فيها طاقة الرياح والطاقة الشمسية بكثرة

اختر نظامًا هجينًا للطاقة الشمسية وطاقة الرياح لتحقيق أقصى استفادة من الموارد الطبيعية، وهو مناسب للمناطق مثل المرتفعات الغربية والمناطق الساحلية في الصين، بالإضافة إلى السهول في أمريكا الشمالية.

 

6. دراسات الحالة

6.1 قاعدة جزر شيشا العسكرية (الصين)

  • خلفية: تقع في منطقة استوائية ذات ساعات طويلة من ضوء الشمس ولكن أمطار غزيرة من حين لآخر، مما يتطلب إضاءة ومراقبة موثوقة.
  • تكوين النظام: مجهزة بألواح شمسية 200 واط، وبطاريات ليثيوم 24 فولت/200 أمبير، ومصابيح LED 100 واط تنتج 10000 لومن.
  • النتائج: تم الحفاظ على 10000 لومن، مما يضمن إضاءة فعالة، وتحقيق التوحيد على 0.4، وتوفير تشغيل مستقر حتى أثناء هطول الأمطار المستمر.

6.2 قاعدة فورت بليس العسكرية (الولايات المتحدة)

  • خلفية: تقع في ولاية تكساس حيث ظروف أشعة الشمس الجيدة ولكنها معرضة لظروف جوية قاسية، مما يتطلب إضاءة مستقرة ومراقبة.
  • تكوين النظام: على غرار Xisha، يتم الاستفادة من الألواح الشمسية والبطاريات الليثيوم وأضواء LED لضمان التشغيل الفعال.
  • النتائج: ضمان 10000 لومن للإضاءة الكافية والأداء المستقر في ظل ظروف مختلفة.

7. الأشياء التي نقوم بها حاليًا ونعمل على تحسينها

7.1 التحكم الذكي

نحن نقوم بدمج تقنية إنترنت الأشياء للمراقبة عن بعد عبر الإنترنت والتعديلات الذكية، وتعزيز موثوقية النظام وكفاءته من خلال مراقبة ظروف الإضاءة وحالة البطارية في الوقت الفعلي.

7.2 التكامل متعدد الوظائف

نحن نعمل على دمج وظائف إضافية مثل كاميرات المراقبة ووحدات الاتصالات مع نظام الإضاءة الشمسية لتحسين مستويات الخدمة الشاملة.

7.3 تطبيق المواد الجديدة

نحن نستخدم مواد مبتكرة لتحسين كفاءة وعمر الألواح الشمسية، مع تقليل تكاليف النظام الإجمالية باستخدام تقنيات التخزين المتقدمة.

7.4 تحسين النظام المستمر

نحن نقدر تعليقات المستخدمين لمراقبة وتقييم الأنظمة الحالية بشكل مستمر، وتحسين التكوينات للحصول على إضاءة فائقة وفعالية المراقبة عبر بيئات مختلفة.

من خلال إرشادات وحلول التصميم الشاملة هذه، فإننا نضمن أن أنظمة الإضاءة الشمسية للقاعدة العسكرية الخاصة بنا توفر الأداء العالي والموثوقية والفوائد الاقتصاديةلا تتوافق حلولنا مع معايير الإضاءة الدولية فحسب، بل توفر أيضًا إضاءة مستقرة في ظل ظروف مختلفة، مما يضمن السلامة الليلية مع تعزيز كفاءة الطاقة.